Faisabilit´e
Dans certains cas, la prise de d´ecision distribu´ee bas´ee sur des agents est la seule solution automatis´ee r´ealisable. Par exemple, dans les sc´enarios des chaˆınes logistiques o`u les entreprises rivalisent avec les autres et o`u les informations partag´ees sont rares pour des raisons de s´ecurit´e, les agents fourniront probablement une strat´egie plus syst´ematique et automatis´ee pour remplacer les pratiques ad-hoc existantes.
Robustesse et flexibilit´e
Cet avantage peut am´eliorer la performance pour une large gamme de circonstances et elle est l’argument cl´e pour justifier l’utilisation des syst`emes `a base d’agents. Sp´e-cifiquement, cela signifie que le syst`eme a comme propri´et´es : la robustesse aux pannes ou aux perturbations des plans, la r´eorganisation en ligne et une r´eponse effective aux perturbations externes.
Reconfigurabilit´e
Les solutions bas´ees sur des agents soutiennent fortement une approcheplug and play. Cela permet de changer, ajouter ou enlever, autant le mat´eriel que les modules de logiciel, en ligne `a chaque fois que cela est n´ecessaire. Cela rend aussi la maintenance du syst`eme significativement moins ch`ere. Ce changement est la cons´equence des ´echecs d’´equipement ou la cons´equence d’un changement de plan. La migration depuis l’ancienne technologie peut ´evoluer lentement sans arrˆeter l’op´eration.
Chapitre 1. Contexte, d´efinitions et probl´ematique g´en´erale R´eutilisation
La mˆeme philosophie bas´ee sur les agents peut s’op´erer `a diff´erents niveaux dans diff´erents sous-syst`emes de l’entreprise. La recherche jusqu’`a aujourd’hui de ces concepts peut ˆetre class´ee (Maˇr´ık & McFarlane 2005) en trois niveaux qui sont : (1) Contrˆole de la production en ligne, (2) Gestion de la production et (3) Coordination des entreprises virtuelles.
Par ailleurs, les IMS se consid`erent comme les successeurs des syst`emes CIM, puisqu’ils partagent un grand pourcentage de technologies et de sous-syst`emes. Par contre, il existe d’importantes diff´erences principalement au niveau de l’organisation et des objectifs. Le changement d’une vision centralis´ee `a une vision d´ecentralis´ee, am`ene n´ecessairement un changement dans la conception de la structure et l’organisation des syst`emes de produc-tion. C’est ce qui a amen´e au d´eveloppement de nouvelles architectures informatiques, dispositifs, logiciels, outils de simulation, processus, m´ethodologies, protocoles, standards, algorithmes, etc.
Malgr´e les avanc´ees dans chacun de ces aspects, les impl´ementations industrielles de ce type de syst`emes et l’acceptation par l’industrie de ce changement de paradigme, n’ont pas encore ´et´e tr`es nombreuses, contrairement aux syst`emes conventionnels de pi-lotage (Valckenaers et al. 2007, Trentesaux 2007). Quelques impl´ementations r´eussies de ce nouveau type de syst`emes se trouvent dans (Pechoucek et al. 2007, Pro 2001, Cova-nich & McFarlane 2009), mais il reste encore beaucoup de questions ouvertes (Maˇr´ık & Laˇzansk´y 2007, Morel et al. 2007). Les principaux probl`emes r´esiduels sont :
Mod´elisation
Jusqu’`a maintenant, de nombreuses m´ethodologies ont ´et´e propos´ees pour la mod´eli-sation d’approches distribu´ees (PROSA, ADACOR, METAMORFH, etc.). Malgr´e cela, il n’existe pas encore de crit`eres standardis´es pour r´ealiser la mod´elisation. Ainsi, on peut constater que la mod´elisation peut ˆetre conduite en se focalisant sur les aspects fonction-nels, physiques ou abstraits (Cr´eput 2008). Pourtant, le choix d’outils, crit`eres et mod`eles reste fortement li´es aux pr´ef´erences et comp´etences de chaque concepteur. Ce manque d’uniformit´e rend tr`es difficile l’´evaluation par comparaison des diff´erentes applications propos´ees dans la litt´erature. De plus, ce manque de standardisation contraste fortement avec les formalismes math´ematiques utilis´es dans les approches traditionnelles telles que la mod´elisation math´ematique.
Optimisation
Un des points les plus critiques concernant les approches h´et´erarchiques (d´ecentrali-s´ees) par rapport aux approches traditionnelles (centrali(d´ecentrali-s´ees) est celui de l’optimisation des d´ecisions. Contrairement aux approches conventionnelles, les syst`emes h´et´erarchiques sont encore incapables de garantir formellement leur performance en termes de variables quantifiables et notamment de coˆuts. Les syst`emes h´et´erarchiques, en plus des crit`eres classiques de coˆut, temps et efficience, s’int´eressent `a des objectifs autour de la flexibilit´e, la re-configurabilit´e, la r´eactivit´e, l’interop´erabilit´e, etc. Ceux-ci ne sont pas facilement
1.3. Probl´ematique g´en´erale
quantifiables au sens classique ce qui rend difficile la comparaison et l’´evaluation des ap-ports de tels syst`emes.
Benchmarking
L’outil le plus utilis´e pour la validation des syst`emes d´ecentralis´es est la simulation. La m´ethode la plus g´en´eralement adopt´ee consiste `a construire un mod`ele du syst`eme et ensuite de comparer le r´esultat g´en´er´e par celui-ci avec la situation r´eelle et `a l’´evaluer par rapport `a diff´erents crit`eres de performances. Le principal probl`eme avec cette m´ethode d’´evaluation est qu’il est tr`es sp´ecifique au syst`eme et aux probl´ematiques abord´ees, ce qui ne permet pas une comparaison plus g´en´erique avec d’autres approches. Pour r´esoudre cette question, divers travaux ont exprim´e la n´ecessit´e de proposer un ensemble de pro-bl`emes et de cas d’´etudes industrielles qui permettent la comparaison entre les approches (Valckenaers et al. 2006).
Pour finir ce tour d’horizon de ces probl´ematiques autour des syst`emes h´et´erarchiques de planification et de pilotage, notons que l’on observe pour ces derniers un d´eficit concer-nant l’´etude de nombreux probl`emes pourtant largement trait´es dans le cadre des syst`emes conventionnels. Ces probl`emes proviennent surtout de la pratique industrielle. Parmi eux, nous pouvons nommer des probl`emes comme l’effet de vague, la nervosit´e au niveau de PDP, le lissage de la production, etc. Quelques travaux ont ´et´e d´evelopp´es dans ce sens (Hadeli et al. 2006), mais ils sont encore tr`es insuffisants. ´A notre avis, la recherche concer-nant ces probl`emes peut ˆetre avantageuse car elle peut ouvrir de nouvelles perspectives autour des probl`emes classiques. Ces probl`emes ont fait l’objet de bon nombre de travaux de recherche par les voies classiques centralis´ees, alors que la recherche dans le domaine d’IMS permettrait surement d’apporter des ´el´ements novateurs.
1.3 Probl´ematique g´en´erale
On peut conclure `a la suite de l’analyse pr´ec´edemment expos´ee que ces deux grandes approches de la planification et du contrˆole de la production, pr´esentent des forces et des faiblesses. En r´esum´e, actuellement, les approches conventionnelles dites centralis´ees, permettent d’assurer l’efficience de tout le syst`eme, mais au d´etriment de la flexibilit´e et de la r´eactivit´e. A l’oppos´e, les approches provenant du paradigme IMS, dites distribu´ees, permettent de hautes flexibilit´e et r´eactivit´e, mais sans aucune garantie de performance ni de coh´erence entre les d´ecisions prises aux diff´erents niveaux. Ainsi, la recherche de la co-h´erence globale du fonctionnement d’un syst`eme `a travers les comportements ´el´ementaires et ses objectifs propres est primordiale (Thomas 2004).
Aussi, une r´eponse possible est de concevoir des syst`emes hybrides centralis´es/distribu´es, qui permettent d’assurer une marge d’efficience acceptable et une coh´erence entre les dif-f´erents niveaux de d´ecision, en permettant au syst`eme de r´eagir de fa¸con rapide aux perturbations externes ou internes, c’est-`a-dire, en conservant une haute flexibilit´e et de la r´eactivit´e. Ainsi, l’objectif g´en´eral de ces travaux de th`ese est de proposer un cadre g´en´erique de mod´elisation pour cette classe de syst`emes dits hybrides. En particulier, la partie distribu´ee de nos travaux sera abord´ee dans la perspective des syst`emes contrˆol´es
Chapitre 1. Contexte, d´efinitions et probl´ematique g´en´erale
par le produit.
Dans le prochain chapitre, on exposera l’analyse de la bibliographie concernant les syst`emes hybrides centralis´es/distribu´es et l’´etat de l’art des syst`emes contrˆol´es par le produit. Cette analyse permettra de d´efinir les objectifs sp´ecifiques de ces travaux de th`ese au regard de l’´etat de d´eveloppement actuel dans ce domaine.
1.4 Conclusion
Dans ce chapitre, notre objectif a ´et´e de montrer de fa¸con g´en´erale l’´evolution des syst`emes de planification et de pilotage de la production. Cette analyse permet de mieux comprendre le contexte de ces travaux de th`ese mais ´egalement d’identifier les id´ees `a l’origine de nos travaux. Comme on a pu l’observer au cours du chapitre, la planification et le pilotage de la production moderne ont ´et´e d´evelopp´es au cours des soixante der-ni`eres ann´ees, les pla¸cant ainsi comme une th´ematique assez r´ecente avec un fort impact industriel et soci´etal.
On a pu constater que l’´evolution des syst`emes centralis´es int´egrant de plus en plus de fonctionnalit´es a permis d’aller vers le paradigme CIM. Plus tard, au cours des ann´ees quatre-vingt le concept de Juste-`a-Temps a conduit `a un changement de vision en faisant ´emerger de nouveaux paradigmes de gestion dˆus essentiellement `a l’augmentation de la concurrence et aux premiers effets de la mondialisation. De ce fait, l’´economie globale et la r´eduction des cycles de vie des produits cr´eent de nouveaux besoins dans les entre-prises, en termes de temps de r´eponse et d’adaptabilit´e. Ils vont faire ´evoluer les syst`emes conventionnels de planification et de pilotage de la production vers plus de distribution de la prise de d´ecision. N´eanmoins, il reste encore de nombreuses probl´ematiques et d´efis `a aborder, notamment ceux qui sont relatifs `a l’efficience, la coh´erence globale, la flexibilit´e et l’adaptabilit´e.
L’objectif de ces travaux de th`ese est l’exploration de nouveaux chemins vers l’int´e-gration de ces objectifs, en proposant comme solution, la conception de syst`emes hybrides dans un contexte industriel fortement perturb´e. Ainsi, nous proposons un syst`eme de ges-tion hybride centralis´e/distribu´e pour la planificages-tion et le pilotage de la producges-tion. Le syst`eme propos´e a comme objectif principal de concat´ener ces approches pour donner au syst`eme la flexibilit´e n´ecessaire pour une adaptation rapide aux perturbations internes ou externes, mais aussi, pour assurer que cette adaptation respecte les d´ecisions de moyen terme, les d´ecisions du niveau tactique.